編者按:為進一步弘揚教育家精神,深入推進新時代師德師風建設,電子工程學院特別推出“電院名師”欄目,系列報道在各個領域建樹突出的電院教師,以質樸的筆觸,抒寫育人故事,記錄不懈躬耕,展現電院人為國擔當、砥礪奮進的優秀風采,積極營造科研報國、為國育人的學院氛圍,并以此激勵全體電院師生接續奮斗、勇創一流,為答好“教育強國,西電何為”這一時代課題貢獻電院力量。
在雷達這一偏工科的領域,有這樣一位學者,他善于從國家重大需求中凝練基礎科學問題,在30年間獲各類國家自然科學基金資助10余項,從未間斷;他立足實際問題,在“雷達成志,科研報國”的道路上深耕不輟,碩果累累,他就是西安電子科技大學博士生導師廖桂生。

??困知勉行,履踐致遠
廖桂生求學生涯起步于廣西大學數學系,1987年他考入西安電子科技大學攻讀計算機軟件工程專業碩士學位,1990年留校師從保錚院士學習雷達技術。橫跨多個學科,扎根于雷達信號處理這一復雜的交叉領域,廖桂生始終被求知求學的信念指引,求學之路布滿了苦干實干的堅實腳印。
1990年春季博士入學后,課題組讓廖桂生調通一個用Fortran語言編寫的多阻帶濾波器程序,要求增加可調參數,再編寫一個畫圖程序呈現濾波器頻率響應。當時的廖桂生從未學過電路、信號與系統的專業基礎課,對于濾波器概念更是一竅不通。那個年代計算機是稀缺物件,上機需要機時票,碩士期間鮮有上機機會,從未接觸過Fortran語言。困難重重,他硬是憑借著不服輸的勁頭,加班加點,抓住一切能請教的機會,歷經一個學期鏖戰終于調通了濾波器程序,也在這個過程中逐漸補齊電路、信號和系統知識短板,掌握了計算機編程。
面對未知領域不畏艱難、敢啃硬骨頭的鉆研精神,貫穿著廖桂生后來整個學術生涯。廖桂生回憶道:“1990年下學期一開學,我主動請纓,跟保老師說我想研究機載預警雷達時空二維自適應處理(后改為空時自適應處理,STAP)。保老師欣然同意,并囑咐我說,多研究雷達多維信號處理,要知道水深水淺。保老師心里清楚,我這個對雷達啥也不懂的學生,要研究這個我國‘八五’剛啟動的重點預研項目和前沿的雷達技術,是非常困難的。”但世上無難事,只要肯攀登,對知識的追求激勵廖桂生不斷突破自我,勇挑重擔。
穩扎穩打,夯實基礎,才能行穩致遠。廖桂生回望波折的求學經歷感慨道:“我從本科到碩士再到博士,都在轉專業,好在前面學的偏基礎,相對而言數學基礎打得較為扎實,到博士階段研究雷達信號處理有幫助。”
立足實際,雷達報國
在廖桂生的科研歷程中,他始終堅持一個核心理念:從物理概念出發,為解決實際問題而提出基礎科學理論,謹記保錚院士的教誨,力爭做到“頂天立地”。所謂“頂天”就是要走在國際發展趨勢的前沿;所謂“立地”,就是要從國家的實際需要出發,為國家建設真正發揮作用。在多年的科研實踐中,這一理念得到了充分的驗證。
在研究國家重大需求“機載預警雷達時空二維自適應處理”時,面對一個當時極為前沿、文獻稀缺的課題,廖桂生和團隊成員共同探索,在相互激勵促進的積極氛圍中協作,最終提出“高帶外衰減多普勒濾波分割雜波譜再聯合相鄰多個多普勒通的準最優降維空時自適應處理方法,完成了相控陣機載預警雷達雜波抑制和動目標檢測的基本方案”。這一方案后被證明行之有效,與美國隨后公布的最先進方案不謀而合。成功并非偶然,源于廖桂生對基礎研究的執著追求。他直言:“我們之所以能提出后來被證明行之有效的方法,主要得益于從雷達工作的物理概念出發,為解決實際問題而提出方法。這正是我跟隨保錚老師學習和工作整30年的體會”。
在博士期間研究STAP方法時有這樣一則小插曲,Fortran語言編程實現空時二維濾波器實驗結果反復顯示異常,在虛部為零處正常運行,符合理論推導結果,在有虛部地方結果與理論推導不符。當時廖桂生逐條逐句反復檢查程序卻找不到問題,保錚院士從物理概念反復分析原因,耗時一個月發現癥結所在——Fortran程序里面該用減號表示共軛虛數的地方錯寫成了加號。這樣的插曲在科研探索的過程中時常出現,這要求每個科研工作者要耐得住寂寞,能坐冷板凳,還要返璞歸真,夯實基礎。
廖桂生強調:“掌握先進的數學理論等工具固然重要,但是工具畢竟是拿來解決問題的。我們始終要從雷達工作的物理概念出發,為解決實際問題而提出其背后的基礎科學理論和科學問題。”這一切都指向了他對基礎領域研究的堅定信念:無論是工程問題還是實際應用,背后都蘊藏著值得深入探索的基礎科學問題,扎根基礎才能讓科學應用之樹枝繁葉茂、碩果累累。
學術長青,久久為功
1995年,廖桂生晉升副教授后作為負責人撰寫國家基金申請書,至今整30年,先后獲批4項面上、4項重點,1項杰青、1項創新群體項目,在自然科學基金的持續資助下的科研成果不斷涌現。對于“不斷獲得支持的秘訣是什么”這一問題,廖桂生回顧了第一次撰寫國家基金申請書經歷。1993年初,保錚院士讓廖桂生以“用投影變換提高陣列信號處理穩健性的方法研究”和研究要點完成國家基金申請書的撰寫。在提交申請書過程中,學校科研處基金管理處的王會斌老師多次打回申請書要求修改,但每一次修改都讓他更深刻地理解了認真嚴謹的重要性。他回憶道:“錯別字、標點符號、單位名稱等等都不能出錯。”精益求精,不饒點滴便是廖桂生學術科研的堅實基石。
在被問及學術常青的秘訣時,廖桂生務實地指出:“科學研究沒有捷徑,只有全身心投入到課題研究中,久久為功才能有所創新、有所突破。” 廖桂生分享了對于國家基金資助的認識,他指出獲得國家基金資助關鍵“歸根到底還是自己的研究要有所創新,選題的科學意義或應用背景,要符合國家需求。”他將撰寫基金申請書比喻為“圍繞一個確定的科學問題講述一個完整、美麗而動聽的‘故事’”。他指出“國家基金的定位和要求有別于其它項目,申請書撰寫也有一定的規律。一般而言,面上基金(含青年基金)強調基礎問題研究,探索其中的科學問題,揭示其規律、機理或建立模型,發現科學現象等,不屬于技術攻關,更不是開發類項目研究,而是要解決技術問題背后的基礎理論問題。” 廖桂生補充道:“申請書撰寫的思路和方法,是容易掌握的,核心問題還是自己要深入研究,這才是寫好申請書的源頭”。
薪火相傳,心燈不滅
廖桂生曾師從保錚院士,這段求學時光對他產生了深遠的影響。保錚院士科研方向緊扣國家重大需求,目光長遠,看問題深刻獨到;在教學上,對學生指導做到因材施教、心中有數、深入細致,像春雨一樣潤物細無聲。深受師恩浸潤的廖桂生也始終心系青年教師的成長,不忘激勵身邊的青年教師。
“科研絲毫來不得半點含糊,要避免有走捷徑之路的想法,全身心投入其中,千學萬學、謹記兩“真”,即錘煉真本事,解決真問題。”對于有志從事科學研究、攻克科學問題并努力攀登科學高峰的青年師生,廖桂生鼓勵道:“青年科研工作者要肩扛國家責任,樹立遠大目標,將自己的研究方向與國家需求緊密結合。要保持良好心態,一方面要樹立信心,積極進取,另一方面要有持之以恒的奮斗精神。”
在“雷達成志,科研報國”的道路上,廖桂生善于從國家重大需求中凝練基礎科學問題,從而找準研究方向,最終產出一系列重大科研成果。他以日復一日的實際行動,踐行著“厚德、求真、礪學、篤行”的校訓箴言。星光引路,薪火相傳,期待基礎科研這片廣袤的原野上,有更多堅守初心的學者,一起同向同行。

供稿:毛浩超